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Concepts de génie alimentaire

Procédés associés et applications à la conservation des aliments

Laurent Bazinet

Laurent Bazinet

François CastaigneFrançois Castaigne

Concepts deConcepts de

génie alimentairegénie alimentaire Procédés associés et applications Procédés associés et applications à la conservation des alimentsà la conservation des aliments

Avec le développement des nutraceutiques et des aliments fonctionnels, les aliAvec le développement des nutraceutiques et des aliments fonctionnels, les ali--

ments deviennent des systèmes de plus en plus complexes, soumis à de nombreuses ments deviennent des systèmes de plus en plus complexes, soumis à de nombreuses

réactions de détérioration. Afin de tirer parti de ce marché en plein développement, réactions de détérioration. Afin de tirer parti de ce marché en plein développement,

l"industrie alimentaire recherche de nouvelles technologies ou opérations unitaires l"industrie alimentaire recherche de nouvelles technologies ou opérations unitaires

lui permettant de mieux répondre aux besoins des consommateurs, notamment en lui permettant de mieux répondre aux besoins des consommateurs, notamment en

termes de délais et de qualité de conservation des aliments.termes de délais et de qualité de conservation des aliments.

Dans ce contexte de mutation de l"industrie agroalimentaire, Dans ce contexte de mutation de l"industrie agroalimentaire, Concepts de génie Concepts de génie

alimentairealimentaire présente de manière détaillée l"ensemble des procédés mis en jeu dans présente de manière détaillée l"ensemble des procédés mis en jeu dans

la conservation des aliments.la conservation des aliments.

Dans une première partie, l"ouvrage décrit tous les principes de conservation et Dans une première partie, l"ouvrage décrit tous les principes de conservation et

les notions préliminaires fondamentales (activité de l"eau, propriétés thermophyles notions préliminaires fondamentales (activité de l"eau, propriétés thermophy--

siques des aliments, transfert de chaleur...), nécessaires à la maîtrise des opérations siques des aliments, transfert de chaleur...), nécessaires à la maîtrise des opérations

unitaires mises en oeuvre. Les différents procédés de conservation des aliments sont unitaires mises en oeuvre. Les différents procédés de conservation des aliments sont

ensuite analysés dans une deuxième partie

à travers l"étude des technologies

ou ensuite analysés dans une deuxième partie à travers l"étude des technologies ou

opérations unitaires traditionnelles utilisées en industrie agroalimentaire (pasteuriopérations unitaires traditionnelles utilisées en industrie agroalimentaire (pasteuri--

sation, concentration, etc.) et des technologies de séparation qui sont appelées à se sation, concentration, etc.) et des technologies de séparation qui sont appelées à se

développer (séparation électromembranaire) ou en plein développement (séparation développer (séparation électromembranaire) ou en plein développement (séparation

baromembranaire).baromembranaire).

Avec une approche orientée vers la résolution de cas concrets, cet ouvrage Avec une approche orientée vers la résolution de cas concrets, cet ouvrage

permet d"effectuer de nombreux calculs pratiques et par conséquent de résoudre permet d"effectuer de nombreux calculs pratiques et par conséquent de résoudre

une grande partie des problèmes quotidiens rencontrés en milieu industriel.une grande partie des problèmes quotidiens rencontrés en milieu industriel.

Concepts de génie alimentaireConcepts de génie alimentaire s"adresse à tous les professionnels de l"industrie s"adresse à tous les professionnels de l"industrie

de la transformation alimentaire. Il constitue un outil pratique pour les personnes de la transformation alimentaire. Il constitue un outil pratique pour les personnes

travaillant ou se destinant à travailler dans les industries agroalimentaires ou travaillant ou se destinant à travailler dans les industries agroalimentaires ou

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étudiants, enseignants et chercheurs dans les domaines de la transformation étudiants, enseignants et chercheurs dans les domaines de la transformation

alimentaire et du génie des procédés.alimentaire et du génie des procédés.

Laurent BazinetLaurent Bazinetest ingénieur et professeur titulaire à l"Université Laval est ingénieur et professeur titulaire à l"Université Laval

(Québec,

Canada). Il enseigne

actuellement le génie des procédés et la transfor(Québec, Canada). Il enseigne actuellement le génie des procédés et la transfor-

mation alimentaire au département de sciences des aliments et de nutrition. Ses mation alimentaire au département de sciences des aliments et de nutrition. Ses

intérêts de recherche portent sur l"étude des phénomènes électrodialytiques et intérêts de recherche portent sur l"étude des phénomènes électrodialytiques et

leurs impacts sur les composés bio-alimentaires. En 15leurs impacts sur les composés bio-alimentaires. En 15ans de carrière, il a déjà ans de carrière, il a déjà

publié plus de 90publié plus de 90articles scientifiques dans des revues internationales et donné articles scientifiques dans des revues internationales et donné

plus de 170plus de 170communications scientifiques.communications scientifiques.

François CastaigneFrançois Castaigneest ingénieur et professeur émérite à l"Université Laval est ingénieur et professeur émérite à l"Université Laval

(Québec, Canada). Il a enseigné pendant 35(Québec, Canada). Il a enseigné pendant 35ans les procédés unitaires et la ans les procédés unitaires et la

conservation des aliments. Tout au long de sa carrière scientifique, il a mené à conservation des aliments. Tout au long de sa carrière scientifique, il a mené à

bien un vaste programme de recherche en génie alimentaire et conservation des bien un vaste programme de recherche en génie alimentaire et conservation des

aliments. Il a contribué à la formation de 48aliments. Il a contribué à la formation de 48étudiants à la maîtrise et au doctorat. étudiants à la maîtrise et au doctorat.

Durant sa

carrière il a publié 110Durant sa carrière il a publié 110articles scientifiques dans des revues internatioarticles scientifiques dans des revues internatio-

nales, 10nales, 10chapitres de livres et 9chapitres de livres et 9brevets.brevets.

978-2-7430-1393-6

1393-Bazinet.indd 11/07/11 16:15:02

XIV Concepts de génie alimentaire

Concepts de génie alimentaire

Procédés associés

et applications à la conservation des aliments

Laurent Bazinet

François Castaigne

11 rue Lavoisier

75008 Paris

Chez le même éditeur

Génie des procédés appliqués à l'industrie laitière R.

Jeantet, G. Brulé, G. Delaplace, 2

e

édition, 2011

Polyphénols et procédés : transformation des polyphénols au travers des procédés appliqués à l'agro-alimentaire

S. Collin, J. Crouzet, coll. AUF,

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ndustriel alimentaire. Tome 1 : procédés physiques de conservation

P. Mafart, 2

e

édition, 1997

© Lavoisier, 2011

ISBN : 978-2-7430-1393-6

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scientifique ou d'information de l'oeuvre dans laquelle elles sont incorporées (Loi du 1 er juillet 1992 - art. L. 122-4 et L. 122-5 et Code pénal art. 425).

Table des matières

Première partie

Principes de conservation et notions préliminaires

Chapitre 1

L'activité de l'eau en conservation des aliments

1. L'activité de l'eau.................................................................................................................................7

1.1 Définition....................................................................................................................................7

1.2 Relation a

w

et humidité relative...................................................................................................8

1.3 Loi de Raoult...............................................................................................................................9

1.4 Mesure de l'activité de l'eau.....................................................................................................10

2. Les isothermes de sorption.................................................................................................................11

2.1 Définition et relation avec la valeur d'a

w

2.2 Courbes de désorption et d'adsorption......................................................................................11

2.3 Hystérèsis..................................................................................................................................13

2.4 Détermination théorique de la couche d'eau monomoléculaire.................................................14

2.5 Relation entre isotherme de sorption et entreposage d'un aliment............................................16

3. Relation entre l'activité de l'eau et la détérioration des aliments........................................................18

3.1 Catégories d'aliments et activité de l'eau..................................................................................18

3.2 Réactions de détérioration des aliments liées à l'a

w

3.2.1 Oxydation des lipides....................................................................................................20

3.2.2 Brunissement non enzymatique....................................................................................21

3.2.3 Réactions enzymatiques................................................................................................21

3.2.4 Croissance des microorganismes..................................................................................22

3.3 Comment baisser l'activité de l'eau..........................................................................................23

3.4 Les produits à humidité intermédiaire.......................................................................................24

3.4.1 Procédé dit d'infusion humide......................................................................................24

3.4.2 Procédé dit de mélange.................................................................................................26

Chapitre 2

Cinétique de réaction et paramètres de prédiction de la durée de vie des aliments

1. Vitesse et ordre de la réaction.............................................................................................................32

1.1 Vitesse de réaction.....................................................................................................................32

1.2 Ordre de la réaction...................................................................................................................33

1.2.1 Réaction d'ordre zéro....................................................................................................33

1.2.2 Réaction d'ordre un.......................................................................................................36

1.2.3 Réaction d'ordre deux...................................................................................................38

1.2.4 Réaction d'ordre trois....................................................................................................39

IV Concepts de génie alimentaire

2. Impact de la température sur la constante de réaction.........................................................................43

2.1 Énergie d'activation..................................................................................................................43

2.1.1 Définition......................................................................................................................43

2.1.2 Niveau énergétique de la réaction.................................................................................43

2.1.3 Énergie d'activation et chauffage thermique.................................................................44

2.2 La loi d'Arrhénius.....................................................................................................................45

3. Effet des conditions environnementales..............................................................................................47

3.1 Valeur Q

10

3.2 Généralisation de la valeur du Q

10 en fonction de la température..............................................50

4. La destruction ou l'inactivation en fonction du temps........................................................................51

4.1 Cinétique de la réaction ............................................................................................................51

4.2 Le temps de réduction décimale (D).........................................................................................52

5. La destruction ou l'inactivation en fonction de la température...........................................................53

5.1 Cinétique de réaction................................................................................................................53

5.2 La valeur Z................................................................................................................................55

Chapitre 3

Fluides et écoulements

1. Types d'écoulement des fluides..........................................................................................................59

1.1 Définition..................................................................................................................................59

1.2 Écoulement newtonien..............................................................................................................60

1.3 Écoulement non newtonien.......................................................................................................60

1.4 Écoulements plastique et quasiplastique....................................................................................61

2. Viscosimétrie......................................................................................................................................64

3. Écoulement des fluides newtoniens et non newtoniens......................................................................68

3.1 Écoulement des fluides newtoniens...........................................................................................68

3.2 Écoulement des fluides non newtoniens....................................................................................71

Chapitre 4

Propriétés thermophysiques des aliments

1. La chaleur...........................................................................................................................................73

1.1 La chaleur massique C

p

1.1.1 Au-dessus du point de congélation de l'aliment............................................................74

1.1.2 En dessous du point de congélation de l'aliment..........................................................78

1.2 La chaleur latente C

L

2. Masse volumique ()..........................................................................................................................81

2.1 Si on ne connaît que la teneur en eau........................................................................................81

2.2 Si on connaît la composition de l'aliment.................................................................................81

2.2.1 Au-dessus du point de congélation de l'aliment............................................................81

2.2.2 En dessous du point de congélation de l'aliment..........................................................82

3. Conductivité thermique (K)................................................................................................................83

3.1 Au-dessus du point de congélation de l'aliment........................................................................84

3.1.1 Si on ne connaît que le pourcentage d'eau....................................................................84

3.1.2 Si on connaît le pourcentage d'eau et la température....................................................85

3.1.3 Si on connaît la composition de l'aliment et la température (T)...................................85

3.2 En dessous du point de congélation de l'aliment.......................................................................85

3.2.1 Si on connaît le pourcentage d'eau W...........................................................................85

Table des matièresV

3.2.2 Si on connaît la température de congélation commençante

ou de changement d'état (T e ) et la température du produit congelé (T)........................86

4. Diffusivité thermique ()....................................................................................................................87

4.1 Au-dessus du point de congélation de l'aliment........................................................................88

4.1.1 Si on connaît le pourcentage d'eau...............................................................................88

4.1.2 Si on connaît le pourcentage d'eau (W), le pourcentage de gras (F)

et la température (T) .....................................................................................................88

4.2. En dessous du point de congélation de l'aliment.......................................................................88

Chapitre 5

Bilans de matière et d'énergie

1. Les bilans de matière..........................................................................................................................91

1.1 Principe du bilan de matière......................................................................................................91

1.1.1 Définitions générales et base de calcul..........................................................................91

1.1.2 Bilan de matière global.................................................................................................93

1.1.3 Bilan de matière sur les composants.............................................................................94

1.2 Bilan de matière relatif à la dilution, la concentration et la déshydratation...............................96

1.2.1 Dilution.........................................................................................................................96

1.2.2 Concentration................................................................................................................97

1.2.3 Séchage.........................................................................................................................97

1.3 Bilan de matière dans les mélanges de produits........................................................................98

2. Énergie et bilan d'énergie.................................................................................................................101

2.1 Définitions...............................................................................................................................101

2.1.1 La chaleur...................................................................................................................101

2.1.2 Énergie consommée pour produire de la chaleur........................................................101

2.2 Vapeur saturante et utilisation des tables de vapeur saturante................................................103

2.3 Bilans d'énergie.......................................................................................................................108

Chapitre 6

Transfert de chaleur

1. Les transferts de chaleur...................................................................................................................111

2. Les modes de transfert de chaleur.....................................................................................................112

2.1 Transfert de chaleur par conduction........................................................................................112

2.1.1 Définition....................................................................................................................112

2.1.2 Taux de transfert de chaleur par conduction...............................................................113

2.2 Transfert de chaleur par convection........................................................................................115

2.2.1 Définition....................................................................................................................115

2.2.2 Taux de transfert de chaleur par convection................................................................115

2.3 Transfert de chaleur par radiation............................................................................................116

2.3.1 Définition....................................................................................................................116

2.3.2 Taux de transfert de chaleur par radiation...................................................................117

3. Transferts de chaleur stationnaires....................................................................................................117

3.1 Transfert par conduction dans un corps solide : cas général....................................................117

3.2 Transfert de chaleur par conduction à travers des couches successives...................................119

3.3 Transfert par conduction à travers la paroi d'un tuyau............................................................121

3.4 Transfert par conduction à travers la paroi d'un tuyau multicouche........................................124

3.5 Cas de transferts de chaleur combinés (conduction-convection)

à travers une paroi entourée de deux fluides............................................................................125

VI Concepts de génie alimentaire

3.6 Cas de transferts de chaleur combinés (convection-conduction)

à travers la paroi d'un tuyau....................................................................................................128

3.7 Détermination des coefficients de transfert de chaleur par convection h.................................132

3.7.1 Invariants de similitude...............................................................................................132

3.7.2 Équations permettant de calculer le coefficient de transfert de chaleur

par convection h..........................................................................................................136

3.8 Corps chauffé par une source radiante : cas général................................................................141

3.9 Taux de transfert par radiation entre deux objets.....................................................................143

3.9.1 Transfert de chaleur par radiation et facteur de forme................................................143

3.9.2 Évaluation du facteur de forme...................................................................................144

4. Transferts de chaleur non stationnaires.............................................................................................149

4.1 Chauffage et refroidissement de produits alimentaires solides................................................150

4.1.1 Transferts de chaleur et résistances thermiques associées...........................................150

4.1.2 Approche expérimentale de la cinétique de variation de la température

dans l'aliment..............................................................................................................152

4.1.3 Relation entre la cinétique de variation de la température expérimentale et théorique154

4.1.4 Transfert de chaleur non stationnaire dans des solides

ayant la forme d'un parallélépipède rectangle et d'un cylindre fini............................157

4.2 Chauffage et refroidissement de produits alimentaires liquides..............................................161

Annexes .................................................................................................................................................164

Chapitre 7

Notions générales sur les mélanges air-vapeur d'eau

1. Humidité relative..............................................................................................................................167

2. Mélange air-vapeur d'eau.................................................................................................................168

3. Température du thermomètre humide T

h

4. Enthalpie de l'air humide..................................................................................................................173

5. Utilisation du diagramme enthalpique de l'air humide ou diagramme psychrométrique..................175

5.1 Diagramme enthalpique...........................................................................................................175

5.2 Détermination de la température de rosée T

r

5.3 Détermination de la température du thermomètre humide T

h

5.4 Détermination de la teneur en eau de l'air lors du chauffage de l'air......................................180

5.5 Détermination de l'enthalpie de l'air.......................................................................................181

6. Détermination des caractéristiques d'un mélange d'air....................................................................182

7. Cas du séchage par entraînement d'air : méthode approchée............................................................184

7.1 Bilan de matière......................................................................................................................184

7.2 Bilan d'énergie........................................................................................................................184

Chapitre 8

Transfert de masse

1. Les transferts de masse.....................................................................................................................189

2. Les modes de transfert de masse.......................................................................................................190

2.1 Transfert de masse par diffusion.............................................................................................190

2.1.1 Définition....................................................................................................................190

2.1.2 Taux de transfert de masse par diffusion.....................................................................191

2.2 Transfert de masse par convection..........................................................................................194

2.2.1 Définition....................................................................................................................194

2.2.2 Taux de transfert de masse par convection..................................................................195

Table des matièresVII

2.3 Transfert de masse par migration............................................................................................196

2.3.1 Définition....................................................................................................................196

2.3.2 Taux de transfert de masse par migration...................................................................196

3. Transferts de masse stationnaires......................................................................................................197

3.1 Transfert de masse par diffusion dans un corps : cas général..................................................197

3.1.1 Cas des liquides..........................................................................................................198

3.1.2 Cas des gaz..................................................................................................................199

3.2 Transfert de masse par diffusion à travers des couches successives........................................205

3.2.1 Cas des liquides..........................................................................................................205

3.2.2 Cas des gaz..................................................................................................................207

3.3 Transfert de masse par diffusion dans un cylindre..................................................................209

3.3.1 Cas des liquides..........................................................................................................209

3.3.2 Cas des gaz..................................................................................................................211

3.4 Cas de transferts de masse combinés (diffusion-convection) à travers une paroi plane..........212

3.4.1 Cas des liquides..........................................................................................................212

3.4.2 Cas des gaz..................................................................................................................214

3.5 Cas de transferts de masse combinés (diffusion-convection) à travers la paroi d'un tuyau.....215

4. Estimation des coefficients de transferts de masse par convection...................................................218

4.1 Invariants de similitude...........................................................................................................218

4.1.1 Le nombre de Reynolds : N

Re

4.1.2 Le nombre de Sherwood : N

Sh

4.1.3 Le nombre de Schmidt : N

Sc

4.1.4 Le nombre de Lewis : N

Le

4.1.5 Le nombre de Biot : N

Bi

4.2. Équations permettant de calculer le coefficient de transfert de masse par convection.............220

4.2.1 Cas d'un fluide s'écoulant dans un tuyau....................................................................220

4.2.2 Cas d'un fluide s'écoulant parallèlement à une paroi plane........................................220

4.2.3 Cas d'un fluide s'écoulant autour d'une sphère..........................................................221

4.2.4 Cas d'une cuve munie d'un agitateur..........................................................................222

5. Transferts de masse non stationnaires...............................................................................................222

5.1 Diffusion transitoire................................................................................................................223

5.2 Diffusion des gaz.....................................................................................................................226

Seconde partie

Opérations unitaires et procédés de conservation

Chapitre 9

Échangeur de chaleur

1. Principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur....................................................................231

1.1 Fonctionnement d'un échangeur de chaleur............................................................................231

1.2 Profil de température...............................................................................................................233

2. Différents types d'échangeurs de chaleur.........................................................................................233

2.1 Les échangeurs de chaleur à plaques.......................................................................................233

2.1.1 Généralités..................................................................................................................233

2.1.2 Modes de fonctionnement...........................................................................................234

2.1.3 Configurations............................................................................................................234

2.1.4 Autres paramètres importants des échangeurs de chaleur à plaques...........................236

2.2 Les échangeurs de chaleur à spirale.........................................................................................237

2.3 Les échangeurs de chaleur à surface raclée.............................................................................237

VIII Concepts de génie alimentaire

2.4 Les échangeurs de chaleur tubulaires......................................................................................238

2.5 Les échangeurs de chaleur par infusion vapeur.......................................................................239

3. Transfert de chaleur et évaluation de la taille...................................................................................240

3.1 Coefficient de transfert de chaleur global................................................................................241

3.2 Paramètres impliqués dans l'évaluation de la taille d'un échangeur de chaleur......................241

3.3 Récupération de chaleur..........................................................................................................246

3.3.1 Conceptualisation d'un échangeur à plaque avec section de récupération..................246

3.3.2 Calcul du taux de récupération....................................................................................246

Chapitre 10

Le blanchiment

1. Buts du blanchiment et effets sur l'aliment.......................................................................................251

1.1 L'inactivation des enzymes.....................................................................................................251

1.2 Autres fonctions du blanchiment.............................................................................................252

1.3 Les inconvénients du blanchiment...........................................................................................252

2. Les procédés de blanchiment............................................................................................................253

2.1 Les blancheurs à eau................................................................................................................253

2.2 Les blancheurs à vapeur..........................................................................................................255

3. Durée et température de blanchiment...............................................................................................256

3.1 Les transferts de chaleur..........................................................................................................256

3.2 Résistance au transfert de chaleur............................................................................................257

Chapitre 11

La pasteurisation et la stérilisation des aliments

1. La pasteurisation...............................................................................................................................263

1.1 But de la pasteurisation, applications et effets sur l'aliment....................................................263

1.1.1 Destruction des microorganismes et barèmes de pasteurisation..................................263

1.1.2 Applications................................................................................................................264

1.1.3 Les effets sur les aliments...........................................................................................264

1.2 Les procédés de pasteurisation................................................................................................265

1.3 Durée et température de pasteurisation....................................................................................266

1.3.1 Les calculs reliés à la pasteurisation des aliments liquides.........................................266

1.3.2 Les calculs reliés à la pasteurisation des aliments solides...........................................270

2. La stérilisation des aliments..............................................................................................................271

2.1 But de la stérilisation et effet sur l'aliment..............................................................................271

2.1.1 La destruction des microorganismes...........................................................................271

2.1.2 Les effets sur les aliments...........................................................................................271

2.2 Les procédés de stérilisation....................................................................................................273

2.2.1 Les autoclaves discontinus..........................................................................................273

2.2.2 Les autoclaves continus..............................................................................................278

2.3 Barème de stérilisation............................................................................................................282

2.3.1 La valeur stérilisatrice.................................................................................................283

2.3.2 Étude de la pénétration de la chaleur dans une boîte de conserve...............................289

2.3.3 Calcul de la valeur létale d'un traitement thermique...................................................299

2.3.4 Changement dans les conditions de stérilisation.........................................................312

2.3.5 Refroidissement des boîtes de conserves....................................................................316

2.3.6 Méthode d'ajustement des barèmes de stérilisation....................................................319

Table des matièresIX

2.4 Stérilisation d'aliments faiblement acides dans les procédés continus

à remplissage aseptique...........................................................................................................319

2.4.1 Détermination du temps de stérilisation dans le cas des produits liquides..................319

2.4.2 Détermination du temps de stérilisation dans le cas des produits liquides

contenant des morceaux solides..................................................................................321

Chapitre 12

La réfrigération et l'entreposage réfrigéré

1. Introduction......................................................................................................................................327

2. Refroidissement des viandes.............................................................................................................327

2.1 Morphologie du muscle...........................................................................................................327

2.2 Rigidité cadavérique et maturation..........................................................................................328

2.3 Réfrigération des viandes........................................................................................................330

3. Entreposage des fruits et légumes.....................................................................................................333

3.1 Refroidissement et entreposage réfrigéré................................................................................333

3.2 Entreposage sous atmosphère contrôlée ou modifiée..............................................................336

4. Besoins frigorifiques.........................................................................................................................337

4.1 Pertes d'énergie à travers les parois de l'entrepôt....................................................................338

4.2 Pertes d'énergie à travers les fissures......................................................................................340

4.3 Pertes d'énergie par renouvellement d'air...............................................................................340

4.4 Pertes d'énergie par les portes.................................................................................................341

4.5 Perte d'énergie par production de chaleur à l'intérieur de l'entrepôt.......................................342

4.6 Pertes d'énergie dues à la respiration des fruits et légumes.....................................................342

4.7 Évaluation de la quantité d'énergie à retirer du produit pour baisser sa température

à celle de l'entrepôt.................................................................................................................345

4.8 Puissance de l'installation frigorifique....................................................................................346

Chapitre 13

Congélation des aliments

1. Introduction......................................................................................................................................349

2. Formation des cristaux de glace........................................................................................................349

2.1 Nucléation et taille des cristaux...............................................................................................349

2.2 Recristallisation.......................................................................................................................350

3. Effet de la congélation sur l'aliment.................................................................................................351

3.1 Diagramme de phases de l'eau et eutectique...........................................................................351

3.2 Effet sur l'eau non congelée....................................................................................................355

3.3 Effet sur la structure cellulaire.................................................................................................355

3.4 Détérioration de l'aliment pendant la congélation et l'entreposage à l'état congelé................356

4. Procédés de congélation....................................................................................................................357

4.1 Congélateurs où la production de froid est mécanique............................................................357

4.1.1 Congélateurs à air.......................................................................................................357

4.1.2 Congélateur par immersion.........................................................................................358

4.1.3 Les congélateurs par contact avec une surface froide.................................................359

4.2 Congélation cryogénique.........................................................................................................362

5. Thermodynamique de la congélation................................................................................................364

5.1 Température de congélation commençante T

e

5.2 Pourcentage d'eau congelée....................................................................................................367

X Concepts de génie alimentaire

5.3 Variation de l'enthalpie durant la congélation.........................................................................368

6. Évaluation des temps de congélation................................................................................................370

6.1 Méthode de Plank....................................................................................................................371

6.2 Méthode de Plank modifiée.....................................................................................................374

6.2.1 Évaluation de t

r

6.2.2 Évaluation de t

c

6.2.3 Évaluation de t

e

7. Vitesse de congélation......................................................................................................................384

8. Évolution de la qualité au cours de l'entreposage.............................................................................384

9. Décongélation...................................................................................................................................390

Chapitre 14

Concentration par évaporation

1. Principe et types d'évaporateurs.......................................................................................................391

1.1 Principe...................................................................................................................................391

1.2 Les différents types d'évaporateurs.........................................................................................392

1.2.1 Évaporateur à flot grimpant........................................................................................393

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